Многоканальный счетчик импульсов

Многоканальный счетчик импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий выходной элемент ИЛИ, индикатор и N каналов счета, каждый из которых состоит из триггера и элемента ИЛИ, причем вход каждого канала через элемент ИЛИ своего -канала подключен к счет ному входу триггера, а выходы переноса триггеров всех каналов подключены через выходной элемент ИЛИ к входу индикатора, отличающийся тем, что, с целью повняения точности счета и быстродействия , в него введены однофазный К - стабильный триггер, блок временной привязки и дополнительный элемент ИЛИ, причем прямые выходы триггеров всех каналов через дополнительный элемент ИЛИ подключены к управляющему входу блока временной привязки , импульсный вход которого соединен с входом канала опроса счетчика, а инверсный выход триггера -го канала

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А «1Е OD

3(53) Н 03 К 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3519991/18-21 (22) 07, 12. 82 (46) 07. 03, 84, Бюл. М 9 (72) A.Ë.Ãóðòoâöåâ и М.Е.Гурчик (71) Белорусский Филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им.Г.М.Кржижановского (53) 621.374.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 762202, кл. Н1 03 К 23/00, 1978.

2. Aaторское свидетельство СССР

9 370622, кл. (j 06 М 3/08, 1973 (прототип) ° (54)(57) 1. МНОГОКАНАЛЬНЬ1Й СЧЕТЧИК

ИМПУЛЬСОВ, содержащий вьжодной элемент ИЛИ, индикатор и М каналов счета, каждый из которых состоит из триггера и элемента ИЛИ, причем вход каждого канала через элемент

ИЛИ своего .канала подключен к счет« ному входу триггера, а выходы переноса триггеров всех каналов подключены через выходной элемент ИЛИ к входу индикатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повняения точности счета .и быстродействия, в него введены одно4азный К - стабильный триггер, блок временной .привязки и дополнительный элемент

:ИЛИ, причем прямые выходы триггеров всех каналов через дополнительный ,элемент ИЛИ подключены к управляющему входу блока временной привязки, импульсный вход которого соединен с входом канала опроса счетчика, а инверсный выход триггера j -го канала (= 1, 2,..., Й ) соединен с первым

-м входом я -стабильного триггера, -й выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ своего канала, вторые j -е входы я -стабильного триггера объединены и подключены к выходу блока временной привязки.

2. Счетчик по п,1 о т л и ч а юшийся тем, что блок временной привязки содержит четыре элемента

ИЛИ-НЕ и два инвертора, причем первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ!соей единен с управлякщим входом блока 5 временной привязки, а его выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами третьего элемента ИЛИ-НЕ и первого инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и входом второго инвертора, выход которого является выходом блока временной привязки, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ соединены с импульсными входом блока временной привязки.

1078624

Изобретение относится к автомати. ке, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для счета и индикации количества импульсов от нескольких одновремен но работакщих датчиков.

Известен многоканальный счетчик импульсов, содержащий триггеры, элементы И и селекторы импульсов по длительности (1) .

Недостатками известного устройства являются сложность вследствие использования селекторов импульсов по длительности и низкая точность счета.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальный счетчик импульсов, содержащий вьжодной элемент ИЛИ, индикатор (в качестве индикатора обычно используется одноканальный 20 счетчик) и H каналов счета, каждый иэ которых состоит иэ триггера и элемента ИЛИ, вход каждого канала через элемент ИЛИ своего канала подключен к счетному входу тригге- 25 ра, выходы переноса триггеров всех каналов подключены через выходной элемент ИЛИ к входу индикатора (2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность счета, 30

У что связано с roòåðåé принимаемой ин формации при совпадении в о времени импульсов опроса с импульсами счета, задержки выходных импульсов относительно импульса опроса Для каждого канала различны, так как импульс опроса поступает в канал через последовательную цепочку элементов,: каждый иэ которых вносит определенную задержку распространения (причем чем дальше от входа канала опроса находится считываемый канал, тем эта задержка больше), что снижает быстродействие устройства и ограничивает области его применения (в частности в многоканаль- 45 ных измерителях. временных интервалов) .

Цель изобретения — повышение точности счета и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный счетчик импульсов, содержащий выходной элемент ИЛИ, индикатор и hl каналов счета, каждый из которых состоит зэ из триггера и элемента ИЛИ, вход каждого канала через элемент ИЛИ своего канала подключен к счетному входу триггера, а выходы переноса триггеров всех каналов подключены 50 через выходной элемейт ИЛИ к входу индикатора, введены однофазный Й -ста бильный триггер, блок временной привязки и дополнительный элемент

ИЛИ, причем прямые выходы триггеров у всех каналов через дополнительный элемент ИЛИ подключены к управляющему входу блока временной привязки, импульсный вход которого соединен с входом канала опроса счетчика, а инверсный выход триггера

q --го канала (1=1,2,... Й) соединен с первым -м входом Н -. стабильного триггера, (-й выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ своего канала, а вторые < --е входы и -стабильного триггера объединены и подключены к выходу блока временной привязки.

Кроме того, блок временной привязки содержит четыре элемента ИЛИНЕ и два инвертора, первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом блока временной привязки, а его выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИНЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами третьего элемента ИЛИ-НЕ и первого инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход, которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и входом второго инвертора, выход которого является выходом блока временной привязки, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ соединены с импульсным входом блока вре менной привязки.

На фиг.1 представлена схема мно гоканального счетчика (при И =3); на фиг.2 — схема блока временной привязки.

Устройство содержит входные шины 1 — 3 каналов счета, входную шину 4 канала опроса, элементы

ИЛИ 5 . — 7 в каналах счета, счетные триггеры 8- 10 с динамическим управлением по срезу входного импульса, с прямыми 8.1, 9.1 и 10.1, инверсными 8.2, 9.2 и 10.2 выходами и выходами 8.3, 9.3 и 10.3 сигналов переноса, дополнительный элемент ИЛИ 11, выходной элемент

ИЛИ 12, однофазный трехстабильный триггер 13 с парами первых 13.1, вторых 13.2 и третьих 13.3 входов и соответствунщими выходами 13.1.3, 13 ° 2.3, 13.3.3, блок 14 временной привязки с управляющим входом 14 .1, импульсным входом 14.2 и выходом

14.3, индикатор 15. Первые входы элементов ИЛИ 5 — 7 соединены с входными шинами 1-3 соответственно каналов счета, а выходы этих элементов - со счетными входами триггеров 8-10. Прямые выходы 8.1, 9.1 и 10.1 триггеров 8 — 10 через элемент ИЛИ ll подключены к управляющему входу 14. 1 блока 14 времен1078624

35

50

60

65 ной привязки, а выходы 8.3, 9.3 и 10.3 сигналов переноса триггеров через элемент ИЛИ 12 — к входу индикатора 15. Инверсные выходы 8.2, 9.2 и 10.2 триггеров подключены соответственно к входам 13.1.2,,13.2.2 и 13 ° 3;2 многостабильного триггера 13, другие входы 13.1.1, 13.2.1 и 13.3.1 которого обьединены и соединены с выходом 14.3 блока временной привязки. Выходы 13.1.3

13.2.3 и 1 3.3.3 многостабильного триггера 13 соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ 5-7.

Импульсный вход 14.2 схемы временной привязки подключен к входной шине

4 канала опроса.

Блок временной привязки содержит элементы ИЛИ-НЕ 16-19, инверторы 20 и 21, управлякщий вход

22 соединен с первым входом элемента 16, импульсный вход 23 соединен с входами элементов 18 и 19, выход 24 является выходом блока временной привязки и соединен с выходом инвертора 21.

Устройство работает следукщим образом.

Пусть в исходном состоянии на входных шинах 1-3 присутствует низкий потенциал и триггеры 8-10 находятся в нулевом состоянии, т.е. на их прямых выходах присутствует низкий потенциал — уровень логического нуля, а на инверсных — высокий потенциал — уровень логической единицы. При этом на управлякщий вход 14.1 блока 14 временной привяэ» ки подается с выхода элемента ИЛИ

11 низкий потенциал, который поддерживает на выходе 14.3 блока высо кий потенциал и запрещает прохождение импульсов опроса с входа 14.2 на выход 14.3. Высокий потенциал на выходе 14.3 блока привязки, поступая на входы 13.1.1 — 13.3.1 трехстабильного триггера 13, поддерживает на его выходах 13.1.3—

13.3.3 низкий потенциал. Соответственно низкий потенциал установлен и на вторых входах элементов 5-7, подключенных к выходам трехстабильного триггера, на входах триггеров

8-10 и на их выходах 8.3, 9..3 и 10.3

В таком состоянии устройство находится до поступления импульсов на шины 1-3 каналов счета.

Пусть на шины 1 — 3 каналов счета поступают одновременно входные импульсы, совпадакщие друг с другом по рабочим фронтам. При этом по сре» эам входных импульсов триггеры 8-10 устанавливаются в единичное состояние, т.е. на их прямых выходах 8.1, 9.1 и 10.1 появляется высокий потенциал, а на инверсных 8.2, 9.2 и 10.2 — низкий потенциал. Тем самым устанавливается низкий потенциал на входах 13.1.2, 13.2.2 и 13.3.2 многостабильного триггера 13 и высокий потенциал на управлякщем входе 14. 3 блока привязки. Блок 14 привязки разрешает формирование на выходе 14 ° 3 первого полноценного импульса опроса (если высокий потенциал на входе 14.1 установился в момент присутствия на входе 14.2 импульса опроса, то этот импульс опроса не пропускается на выход 14.3.

В этом случае на выход 14.3 поступает следукщий полноценный импульс опроса). Импульс опроса, поступая с выхода 14. 3 блока привязки на входы 13.1.1, 13.2 ° 1, 13.3.1 трехстабильного триггера 13, определяет по фронту переход трехстабильного триггера в одно из трех рабочих состоянийг первое состояние, при котором на выходах 13.1.3, 13.2.3 и 13.3.3 устанавливается код 100, второе состояние соответственно с кодом 010 или третье состоянИе с кодом 001. Переход в то или иное состояние определяется комбинацией сигналов (кодом) на входах

13.1.2, 13.2.2 и 13. 3.2: если на этих входах присутствует код Oll то триггер переходит в первое состояние, если код 101 — во второе, если код 110 — в третье. Если на укаэанных входах установлен код

111, триггер переходит в нерабочее состояние с выходным кодом 000, если же на входах установлена одна из следукщих четырех комбинаций 100, 010, 001 или 000, то триггер переходит соответственно в одно иэ рабочих состояний: во 2-е или 3-е для первой комбинации, 1-е или 3-е для второй; 1-е или 2-е для третьей и l-е, 2-е или 3-е для четвертой (если до того триггер находился в нерабочем состоянии), причем переход именно в то или иное состояние из указанных случаем и .определяется внутренними физическими характериатиками триггера. Допустим, что в рассматриваемом случае трехстабильный триггер перешел в первое рабочее состояние. При этом на его выходе

13.1.3 установится высокий потенциал, и в таком состоянии триггер 13 будет находиться до окончания импульса. опроса на выходе 14.3, Когда на выходе 14.3 вновь установится высокий потенциал, то трехстабильный триггер перейдет в нерабочее состояние с кодом 000 на его вюсодах.

Таким образом на выходе 13.1.3 формируется положительный импульс,coB падакщий по фазе н длительности с полноценным импульсом опроса. Этот импульс с выхода 13.1.3 поступает на второй вход элемента 5. Посколь1078б24 ку к моменту срабатывания блока 14 и трехстабильного триггера 13 входной сигнал на шине 1 окончился (триггер 8 сработал по срезу входного сигнала), то импульс с выхода

13.1.3 беспрепятственно поступает через элемент 5 на счетный вход триггера 8 и по срезу сбрасывает его из единичного состояния в нулевое.

При этом с выхода 8.3 триггера посту. пает импульс переноса через эле- 10 мент 12 на индикатор 15 (этот импульс совпадает по длительности с импульсом опроса и отстает по фазе от ймпульса опроса на выходе 14.3 на величину задержки срабатывания трех- 15 стабильного триггера, элемента ИЛИ и счетного триггера). В укаэанном состоянии устройство остается до прихода на шину 4 следующего импульса опроса. Поскольку триггеры 9 и 10 20 находятся в единичном состоянии,, то на входе 14,1 блока привязки поддерживается высокий потенциал, и очередной импульс опроса поступает на выход 14.3 блока и на входы 13.1.1, 13,2.1 и 13.3.1 трехстабильного триггера. К его приходу на других входах трехстабильного триг гера уже установлен код 1ОО. В соответствии с этим кодом по фронту импульса опроса трехстабильный триггер установится во второе или третье состояние н далее аналогично вышеописанному осуществляется считывание информации с соответствующего триггера. И, наконец, очередным, третьим импульсом опроса будет считан последний канал. По срезу третьего импульса опроса триггер 9 уста навливается в нулевое состояние, при этом потенциал на входе 14.1 блока привязки становится низким, что запрещает последукщее прохождение импульсов опроса со входа 14.2 блока привязки на его выход 14.3.

Аналогичным образом устройство работает и при любек других комбинациях счетных сигналов на шинах

1 — 3 и их пересечении с сигналом опроса.

Технико-экономическим эффектом от применения предлагаемого изобретения является отсутствие потери информации, связанной с наложением сигналов каналов счета с каналом опроса, на индикатор поступают полноценные неукороченные импульсы, длительность которых совпадает с длительностью сигналов опроса, задержка выходного импульса относитель» но входного постоянна для любого канала и определяется суммой времен срабатывания И -стабильного триг гера, элемента ИЛИ и счетного триггера, т.е. повышается точность счета и быстродействие устройства.

1078624

ВНИКПИ Заказ 984/52

Тирам 862 Подпйсное

М

Филиал ППП "Патент", г.Уагород, ул. Проектная, 4